package 八树结构基础.ThreadedBinaryTreeDemo;


/**
 * @Author XuZhuHong
 * @CreateTime 2021/9/26 13:45
 * 线索二叉树
 */
public class ThreadedBinaryTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
//测试一把中序线索二叉树的功能
        HeroNode root = new HeroNode(1, "tom");
        HeroNode node2 = new HeroNode(3, "jack");
        HeroNode node3 = new HeroNode(6, "smith");
        HeroNode node4 = new HeroNode(8, "mary");
        HeroNode node5 = new HeroNode(10, "king");
        HeroNode node6 = new HeroNode(14, "dim");
//二叉树，后面我们要递归创建, 现在简单处理使用手动创建
        root.setLeft(node2);
        root.setRight(node3);
        node2.setLeft(node4);
        node2.setRight(node5);
        node3.setLeft(node6);
//测试中序线索化
        ThreadedBinaryTree threadedBinaryTree = new ThreadedBinaryTree();
        threadedBinaryTree.setRoot(root);
        threadedBinaryTree.threadedNodes();
//测试: 以 10 号节点测试
        HeroNode leftNode = node5.getLeft();
        HeroNode rightNode = node5.getRight();
        System.out.println("10 号结点的前驱结点是 =" + leftNode); //3
        System.out.println("10 号结点的后继结点是=" + rightNode); //1
//当线索化二叉树后，能在使用原来的遍历方法
//threadedBinaryTree.infixOrder();
        System.out.println("使用线索化的方式遍历 线索化二叉树");
        threadedBinaryTree.threadedList(); // 8, 3, 10, 1, 14, 6
        System.out.println("使用线索化的方式遍历 线索化二叉树2");
        threadedBinaryTree.threadedList2(root);
    }
}

//定义 BinaryTree 二叉树
class ThreadedBinaryTree {
    private HeroNode root;
    private HeroNode pre;

    public void threadedNodes() {
        this.threadedNodes(root);
    }

    //遍历线索化二叉树的方法
    public void threadedList() {
        HeroNode node = root;
        while (node != null) {
            //首先找到第一个节点
            while (node.getLeftType() != 1) {
                node = node.getLeft();
            }
            System.out.println(node);

            if (node.getRightType() == 1) {
                node = node.getRight();
                System.out.println(node);
            }
            node = node.getRight();

        }
    }

    //遍历线索化二叉树的方法2
    public void threadedList2(HeroNode node) {
        if (node != null) {
            if (node.getLeft() != null && (node.getLeftType() == 0 || node.getRightType() == 0)) {
                threadedList2(node.getLeft());
            }
            System.out.println(node);
            if (node.getRight() != null && (node.getLeftType() == 0 || node.getRightType() == 0)) {
                threadedList2(node.getRight());
            }
        } else {
            return;
        }
    }

    //中序线索化二叉树
    public void threadedNodes(HeroNode node) {
        //先判断这个节点是否为空  如果是空 那么就不能线索化
        if (node == null) {
            return;
        }
        //向左边线索化
        threadedNodes(node.getLeft());
        //设置这个节点 的前序节点 就是他的上一个指向他的节点  这里用的是pre表示
        if (node.getLeft() == null) {
            node.setLeft(pre);
            node.setLeftType(1);
        }
        //设置  上一个节点的后续节点  上一个节点的后续节点就是当前节点
        if (pre != null && pre.getRight() == null) {
            pre.setRight(node);
            pre.setRightType(1);
        }

        //保存当前的节点
        pre = node;

        //向右边线索化
        threadedNodes(node.getRight());
    }

    public ThreadedBinaryTree(HeroNode root) {
        this.root = root;
    }

    public ThreadedBinaryTree() {
    }

    public void setRoot(HeroNode root) {
        this.root = root;
    }

    //删除节点
    public void delNode(int id) {
        if (root == null) {
            System.out.println("空树");
        } else {
            if (root.getId() == id) {

                if (root.getLeft() != null) {
                    root = root.getLeft();
                } else {
                    root = root.getRight();
                }

                System.out.println("删除成功" + id);
            } else {
                root.delNode(id);
            }
        }
    }

    //前序遍历查找
    public void preOrderSearch(int id) {
        if (root != null) {
            HeroNode res = root.preOrderSearch(id);
            if (res != null) {
                System.out.println(res);
            } else {
                System.out.println("没有找到id为 " + id + " 的元素");
            }
        } else {
            System.out.println("二叉树为空不能查找");
        }
    }

    //中序遍历查找
    public void infixOrderSearch(int id) {
        if (root != null) {
            HeroNode res = root.infixOrderSearch(id);
            if (res != null) {
                System.out.println(res);
            } else {
                System.out.println("没有找到id为 " + id + " 的元素");
            }
        } else {
            System.out.println("二叉树为空不能查找");
        }
    }

    //后序遍历查找
    public void postOrderSearch(int id) {
        if (root != null) {
            HeroNode res = root.postOrderSearch(id);
            if (res != null) {
                System.out.println(res);
            } else {
                System.out.println("没有找到id为 " + id + " 的元素");
            }
        } else {
            System.out.println("二叉树为空不能查找");
        }
    }

    //前序遍历
    public void preOrder() {
        if (root != null) {
            root.preOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空不能遍历");
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (root != null) {
            root.infixOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空不能遍历");
        }
    }

    //后序遍历
    public void postOrder() {
        if (root != null) {
            root.postOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空不能遍历");
        }
    }

}

//先创建 HeroNode 结点
class HeroNode {
    private int id;
    private String name;
    private HeroNode left;
    private HeroNode right;
    //说明
    //1. 如果 leftType == 0 表示指向的是左子树, 如果 1 则表示指向前驱结点
    //2. 如果 rightType == 0 表示指向是右子树, 如果 1 表示指向后继结点
    private int leftType;
    private int rightType;

    //递归删除结点
//1.如果删除的节点是叶子节点，则删除该节点
//2.如果删除的节点是非叶子节点，则删除该子树
//思路
/*
* 1. 因为我们的二叉树是单向的，所以我们是判断当前结点的子结点是否需要删除结点，而不能去判断
当前这个结点是不是需要删除结点.
2. 如果当前结点的左子结点不为空，并且左子结点 就是要删除结点，就将 this.left = null; 并且就返回
(结束递归删除)
3. 如果当前结点的右子结点不为空，并且右子结点 就是要删除结点，就将 this.right= null ;并且就返回
(结束递归删除)
4. 如果第 2 和第 3 步没有删除结点，那么我们就需要向左子树进行递归删除
5. 如果第 4 步也没有删除结点，则应当向右子树进行递归删除.
//2. 如果当前结点的左子结点不为空，并且左子结点 就是要删除结点，就将 this.left = null; 并且就返回(结束递归删除)
 */

    /**
     * 思考题(课后练习)
     * 1) 如果要删除的节点是非叶子节点，现在我们不希望将该非叶子节点为根节点的子树删除，需要指定规则, 假如
     * 规定如下:
     * 2) 如果该非叶子节点 A 只有一个子节点 B，则子节点 B 替代节点 A
     * 3) 如果该非叶子节点 A 有左子节点 B 和右子节点 C，则让左子节点 B 替代节点 A。
     * 4) 请大家思考，如何完成该删除功能, 老师给出提示.(课后练习)
     * 5) 后面在讲解 二叉排序树时，在给大家讲解具体的删除方法
     */
    public void delNode(int id) {
        if (this.left != null && this.left.id == id) {
            //* 2) 如果该非叶子节点 A 只有一个子节点 B，则子节点 B 替代节点 A
            //* 3) 如果该非叶子节点 A 有左子节点 B 和右子节点 C，则让左子节点 B 替代节点 A。
            if (this.left.left != null) {
                this.left = this.left.left;
            } else if (this.left.right != null) {
                this.left = this.left.right;
            } else {
                this.left = null;
            }

            System.out.println("删除成功" + id);
            return;
        }

        if (this.right != null && this.right.id == id) {
            if (this.right.left != null) {
                this.right = this.right.left;
            } else if (this.right.right != null) {
                this.right = this.right.right;
            } else {
                this.right = null;
            }
            System.out.println("删除成功" + id);
            return;
        }

        if (this.left != null) {
            this.left.delNode(id);
        }

        if (this.right != null) {
            this.right.delNode(id);
        }

    }

    //前序遍历查找
    public HeroNode preOrderSearch(int id) {
        HeroNode resNode = null;
        //先判断当前的这个是否相等  如果相等就直接返回
        if (this.id == id) {
            return this;
        }

        //像左查找
        if (this.left != null) {
            resNode = this.left.preOrderSearch(id);
        }
        //判断向左查找是否找到 如果找到 就直接返回
        if (resNode != null) {
            return resNode;
        }

        //如果前面都没有找到 就向右查找
        if (this.right != null) {
            resNode = this.right.preOrderSearch(id);
        }
        //不管有没有找到都直接返回了
        return resNode;
    }

    //中序遍历查找
    public HeroNode infixOrderSearch(int id) {
        HeroNode resNode = null;

        //像左查找
        if (this.left != null) {
            resNode = this.left.preOrderSearch(id);
        }
        //判断向左查找是否找到 如果找到 就直接返回
        if (resNode != null) {
            return resNode;
        }

        //先判断当前的这个是否相等  如果相等就直接返回
        if (this.id == id) {
            return this;
        }


        //向右查找
        if (this.right != null) {
            resNode = this.right.preOrderSearch(id);
        }
        //不管有没有找到都直接返回了
        return resNode;
    }


    //后序遍历查找
    public HeroNode postOrderSearch(int id) {
        HeroNode resNode = null;


        //像左查找
        if (this.left != null) {
            resNode = this.left.preOrderSearch(id);
        }
        //判断向左查找是否找到 如果找到 就直接返回


        //向右查找
        if (this.right != null) {
            resNode = this.right.preOrderSearch(id);
        }

        if (resNode != null) {
            return resNode;
        }

        //先判断当前的这个是否相等  如果相等就直接返回
        if (this.id == id) {
            return this;
        }
        //不管有没有找到都直接返回了
        return resNode;
    }

    //前序遍历
    public void preOrder() {
        //输出父节点
        System.out.println(this);

        if (this.left != null) {
            this.left.preOrder();
        }

        if (this.right != null) {
            this.right.preOrder();
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {

        if (this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }

        //输出父节点
        System.out.println(this);

        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }

    //后序遍历
    public void postOrder() {

        if (this.left != null) {
            this.left.postOrder();
        }

        if (this.right != null) {
            this.right.postOrder();
        }
        //输出父节点

        System.out.println(this);
    }


    public HeroNode(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getLeftType() {
        return leftType;
    }

    public void setLeftType(int leftType) {
        this.leftType = leftType;
    }

    public int getRightType() {
        return rightType;
    }

    public void setRightType(int rightType) {
        this.rightType = rightType;
    }

    public HeroNode getLeft() {
        return left;
    }

    public void setLeft(HeroNode left) {
        this.left = left;
    }

    public HeroNode getRight() {
        return right;
    }

    public void setRight(HeroNode right) {
        this.right = right;
    }
}